Master
2021/2022
Structural Analysis and Visualization of Networks
Category 'Best Course for Broadening Horizons and Diversity of Knowledge and Skills'
Category 'Best Course for New Knowledge and Skills'
Type:
Elective course (Financial Technologies and Data Analysis)
Area of studies:
Applied Mathematics and Informatics
Delivered by:
School of Data Analysis and Artificial Intelligence
Where:
Faculty of Computer Science
When:
1 year, 3, 4 module
Mode of studies:
offline
Open to:
students of one campus
Master’s programme:
Финансовые технологии и анализ данных
Language:
English
ECTS credits:
5
Contact hours:
44
Course Syllabus
Abstract
Курс «Структурный анализ и визуализация сетей» вводит студентов в новую и активно развивающуюся междисциплинарную область наук о сетевых структурах. Начиная с исследований социальных сетей социологами, данное направление привлекло внимание физиков, ученых в области компьютерных наук, экономистов, вычислительных биологов, лингвистов и других, и стало по-настоящему междисциплинарной областью изучения. Несмотря на разнообразие процессов, которые образуют сети, а также объекты и отношения, которые служат узлами и ребрами в этих сетях, все сети обладают общими статистическими и структурными свойствами. Взаимодействие между порядком и беспорядком создает сложные сетевые структуры, которые находятся в центре внимания исследования. В ходе курса мы рассмотрим методы статистического и структурного анализа сетей, модели формирования и эволюции сети, развития процессов в сети, а также методы машинного обучения на структурных данных. Особое внимание будет уделено практическому анализу и визуализации реальных сетей с использованием современных программных средств.
Learning Objectives
- Целями обучения на курсе «Структурный анализ и визуализация сетей» являются ознакомление учащихся с новой быстро развивающейся областью сетевых наук и предоставление практического опыта в анализе сетевых данных реального мира.
Expected Learning Outcomes
- быть способными анализировать сетевые данные реального мира
- знать основные понятия и терминологию, используемые в науке о сетях
- знать основные понятия и терминологию, используемые в науке о сетях
- понимать основополагающие принципы сетевой̆ структуры и эволюции сетей
- уметь разрабатывать математические модели сетевых процессов
Course Contents
- Введение в науку о сетях
- Степенной закон и scale-free сети
- Случайные графы
- Модели формирования сетей
- Метрики центральностей узлов
- Анализ структурных свойств сетей
- Алгоритмы разделения графов
- Сообщества в сетях
- Отсекающие модели распространения эпидемий
- Распространение эпидемий в сетях
- Каскады и распространение влияния в сетях
- Модели классификация вершин
- Модели предсказания связей
- Методы векторизации сетей
- Графовые нейронные сети
- Графы знаний
Assessment Elements
- Домашние заданияДля каждого домашнего задания устанавливается жесткий крайний срок. После дедлайна, решения не принимаются.
- КвизыВремя выполнения каждого квиза — 5-10 минут. Квизы представляют собой короткие тесты на проверку материала прошлых лекций
- СоревнованияСоревнования проводятся в формате, приближенному к Kaggle. Для каждого соревнования выдаются пороговые метки. Студенты соревнуются друг с другом внутри групп, прошедших пороговые метки
- Проект анализа социальной сетиРабота над проектом выполняется индивидуально каждым студентом и включает в себя сбор данных, анализ и представление результатов. Оценивание проекта происходит во время защиты. Перед защитой студенты присылают исходный код и слайды презентации. Студенты, которые не отправили код и презентацию до истечения крайнего срока, не допускаются к защите и получают 0 баллов. При оценке учитывается сложность анализа, качество представления и ясность интерпретации результатов
- ЭкзаменЭкзамен проводится в письменном в виде по всем пройденным темам
Interim Assessment
- 2021/2022 4th module0.166 * Соревнования + 0.168 * Экзамен + 0.333 * Домашние задания + 0.25 * Квизы + 0.083 * Проект анализа социальной сети
Bibliography
Recommended Core Bibliography
- Network science, Barabasi, A.-L., 2019
- Social and economic networks, Jackson, M. O., 2008
Recommended Additional Bibliography
- Chwe, M. S.-Y. (2000). Communication and Coordination in Social Networks. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.AE115D69
- IEEE TRANSACTIONS ON VISUALIZATION AND COMPUTER GRAPHICS, SPECIAL ISSUE ON VISUAL ANALYTICS 1 Visual Analysis of Large Heterogeneous Social Networks by Semantic and Structural Abstraction. (n.d.). Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.63955D2C
- Структурный анализ самоорганизующихся систем: Монография / Алдонин Г.М. - Краснояр.:СФУ, 2017. - 344 с.: ISBN 978-5-7638-3471-0